11479.晚期宇宙學(xué)及其相關(guān)問題的研究

1、學(xué)校代碼：10270分類號：041學(xué)號：122100076上善呷汔夫營博士學(xué)位論文晚期宇宙學(xué)及其相關(guān)問題的研究學(xué)院：天體物理研究中心專業(yè)：數(shù)學(xué)物理研究方向：引力與宇宙學(xué)研究生姓名：沈■■又賢勇指導(dǎo)教師：李新洲教：授完成日期2015年3月論文題目：晚期宇宙學(xué)及其相關(guān)問題的研究學(xué)科專業(yè)：數(shù)學(xué)物理學(xué)位申請人：沈賢勇指導(dǎo)老師：李新洲教授摘要在上世紀(jì)90年代末，兩個獨(dú)立的項目組通過對Ia型超新星的觀測發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹正在加速。此后，這一發(fā)現(xiàn)又被包括

2、宇宙微波背景輻射、大尺度結(jié)構(gòu)、重子聲學(xué)振蕩等觀測事實所證實。由于我們所熟悉的物質(zhì)之間的引力都是相互吸引的，所以這個新發(fā)現(xiàn)出乎了人們的意料。為了解釋這個令人費(fèi)解的現(xiàn)象，理論工作者們提出了大量不同類型的理論模型。當(dāng)前，這個問題的研究已成為宇宙學(xué)研究的一個熱點(diǎn)。另外，隨著觀測技術(shù)的提高和計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力的支撐，宇宙學(xué)的另一個新特點(diǎn)是研究進(jìn)入了精確時代，比如我們可以通過數(shù)據(jù)擬合將宇宙學(xué)模型的參數(shù)確定到非常高的精度。在這樣的背景下，本文主

3、要研究了三種解釋宇宙加速膨脹的理論模型，并將其中兩種模型與觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合，另外我們還研究了宇宙中捕獲視界上的熱力學(xué)的一些問題。在第一部分中，我們主要對宇宙學(xué)及其相關(guān)問題做了一個簡單的介紹，包括發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹的觀測證據(jù)、解釋宇宙加速膨脹的理論模型的研究概況等。在第二部分中，我們首先介紹了當(dāng)前在宇宙學(xué)中數(shù)據(jù)擬合所使用的方法、工具和觀測數(shù)據(jù)，然后分別對Ghost暗能量模型和暗能量的無發(fā)散參數(shù)化方案進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合，擬合結(jié)果表明模型能夠

4、與觀測數(shù)據(jù)符合的很好。在第三部分中，我們主要研究了解釋宇宙加速膨脹的一個理論模型一一矢量張量宇宙學(xué)模型，對它進(jìn)行了動力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)模型參數(shù)屬于某一特定的值時，矢量張量宇宙學(xué)模型的動力學(xué)系統(tǒng)會出現(xiàn)分岔，另外我們還給出了宇宙加速膨脹時該模型參數(shù)所需滿足的條件。在第四部分中，我們將視界上的熱力學(xué)與宇宙學(xué)結(jié)合起來，找到了Cardassian宇宙學(xué)模型的熱力學(xué)起源解釋，還對Ghost暗能量模型的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該模型視界上熵的修正項與